(57)【要約】【課題】本発明は、高性能車輌においてネガティブキャンバー設定で使用される空気入りラジアルタイヤの耐熱性能及び高速耐久性能を高次元で両立させることを目的とする。【解決手段】ベルト補強層１４を構成するストリップ２６はタイヤが回転して車輌装着内側における該ストリップの端部２６Ａが路面２８に接近したときに該端部が該路面に対向しない方向に方向に巻き付けられ、タイヤ幅方向断面におけるトレッド部１６の踏面１６Ａにおいて、タイヤ赤道面ＣＬの車輌装着内側の曲率半径Ｒ１よりも車輌装着外側の曲率半径Ｒ２の方が大きいことを特徴とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードコアを有する一対のビード部間に跨ってトロイド状をなすカーカスのタイヤ径方向外側に配置されたベルト層と、該ベルト層のタイヤ半径方向外側に配置されストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けてなるベルト補強層と、該ベルト補強層のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部とを有する空気入りラジアルタイヤであって、
前記ストリップは、タイヤが回転して車輌装着内側における該ストリップの端部が路面に接近したときに、該端部が該路面に対向しない方向に方向に巻き付けられ、
タイヤ幅方向断面における前記トレッド部の踏面の曲率半径は、タイヤ赤道面の車輌装着内側よりも車輌装着外側の方が大きいこと、
を特徴とする空気入りラジアルタイヤ。
【請求項２】
前記ベルト補強層は、芳香族ポリアミドのコードを有することを特徴とする請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項３】
前記ベルト層は２層以上に構成され、
タイヤ中心側から１層目のベルトは、モノフィラメントのスチールコードを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項４】
前記ベルト層におけるタイヤ中心側から２層目以上のベルトは、芳香族ポリアミドのコードを有すること、
を特徴とする請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【請求項５】
前記ベルト層は、ストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けてなるものであり、
その巻付け方向は前記ベルト補強層と同一方向であることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高性能乗用車においてネガティブキャンバー設定で使用される空気入りラジアルタイヤに係り、特に耐熱性能及び高速耐久性能を高次元で両立させることが可能な空気入りラジアルタイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
車輌が非常に高速で走行しているとき、該車輌に装着されたタイヤでは、該タイヤの高速回転に伴いトレッド部のせり出し量が非常に大きくなる。せり出し量が大きくなると、タイヤクラウン部にバイアス積層されたベルト層がワイピング変形を起こし、トレッドゴムに連続的に大きな歪みが加わって発熱する。
【０００３】
トレッドの発熱が非常に大きくなると、トレッドゴム内の揮発成分が蒸発し、ブリスターと呼ばれる故障が発生する。ブリスターが発生すると、タイヤ性能が著しく低下してしまう。
【０００４】
従って、従来の空気入りラジアルタイヤは、一般に１枚又は２枚のカーカスプライを有し、該カーカスプライのクラウン部に少なくとも２枚のベルト層をコードが交錯するようにバイアス積層し、更に該ベルト層を覆うようにベルト補強層を配置している。ベルト補強層は、有機繊維コードを有するストリップをタイヤ周方向に対して１０°以下の角度で巻き付けたスパイラル構造をしているのが一般的であって、ベルト補強層がトレッドのせり出しを抑えることでトレッド内部の発熱量を減少させるようにしている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−６３３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ベルト補強層をスパイラル状に巻き付けた場合には、トレッド接地部分の剛性が高くなり過ぎたり、十分な接地長が得られない等して、グリップ力が低下してしまい、操縦安定性が著しく低下してしまうという問題があった。
【０００６】
一方、操縦安定性と耐熱性とを両立させる構造としては、スチールコードを使用したベルトをバイアス積層してなるベルト層と、アラミドコードを使用したベルト補強層とを配置するものがある。
【０００７】
しかしながら、近年は高速コーナリング性能向上を目的として、ホイールアライメントをネガティブキャンバーに設定した車輌が増加しており、このような車輌に上記のタイヤを装着して高速走行すると、車輌装着内側に大きな負荷が作用して、ベルト補強層の車輌装着内側の端部がベルト層から剥離して、更にはトレッドゴムが脱落してベルト補強層が露出する等して、タイヤが故障するという問題があった。
【０００８】
また、タイヤ幅方向断面におけるトレッド踏面の輪郭が、タイヤ赤道面の両側で対称となっている場合には、車輌装着内側のトレッドに大きな負荷が作用するため、ベルト端部に大きな歪みが生じてセパレーションが発生し易いという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記事実を考慮して、高性能車輌においてネガティブキャンバー設定で使用される空気入りラジアルタイヤの耐熱性能及び高速耐久性能を高次元で両立させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明は、ビードコアを有する一対のビード部間に跨ってトロイド状をなすカーカスのタイヤ径方向外側に配置されたベルト層と、該ベルト層のタイヤ半径方向外側に配置されストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けてなるベルト補強層と、該ベルト補強層のタイヤ径方向外側に配置されたトレッド部とを有する空気入りラジアルタイヤであって、前記ストリップは、タイヤが回転して車輌装着内側における該ストリップの端部が路面に接近したときに、該端部が該路面に対向しない方向に方向に巻き付けられ、タイヤ幅方向断面における前記トレッド部の踏面の曲率半径は、タイヤ赤道面の車輌装着内側よりも車輌装着外側の方が大きいこと、を特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤでは、ベルト補強層におけるストリップの巻付け方向が適正であるので、ネガティブキャンバー設定の車輌に使用されたときに、ストリップがベルト層から剥離することがなく、また、車輌装着内側におけるトレッド部の踏面の曲率半径を車輌装着外側よりも小さくしているので、車輌装着内側の接地長が短くなり、ベルト端への歪み入力が低下する。このため、ベルト端におけるセパレーションが発生せず、高速耐久性が高い。
【００１２】
また、車輌装着内側の接地長を短くしている一方で、車輌装着外側のトレッド踏面の曲率半径を車輌装着内側よりも大きくし接地長を長くしているので、トレッド接地面で発生する横力は、トータルでは十分に確保されている。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて前記ベルト補強層は、芳香族ポリアミドのコードを有することを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤでは、芳香族ポリアミド（例えば、アラミド）のコードをベルト補強層に使用しているので、操縦安定性と耐熱性を両立させることができ、しかもタイヤが軽量となる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層は２層以上に構成され、タイヤ中心側から１層目のベルトは、モノフィラメントのスチールコードを有することを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤでは、ベルト端におけるセパレーションの発生がより抑えられるようになり、更に高速耐久性を向上させることができる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層におけるタイヤ中心側から２層目以上のベルトは、芳香族ポリアミドのコードを有すること、を特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の空気入りラジアルタイヤでは、タイヤの質量をそれほど増加させずにベルト層を増やすことで、発生する横力を増加させることができる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４の何れか１項に記載の空気入りラジアルタイヤにおいて、前記ベルト層は、ストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けてなるものであり、その巻付け方向は前記ベルト補強層と同一方向であることを特徴としている。
【００２０】
請求項５に記載の空気入りラジアルタイヤでは、タイヤのせり出し量が更に抑えられるため、高速耐久性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明の空気入りラジアルタイヤによれば、高性能車輌においてネガティブキャンバー設定で使用される空気入りラジアルタイヤの耐熱性能及び高速耐久性能を高次元で両立させることができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。本実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０は、図１及び図２において、ベルト層１２と、ベルト補強層１４と、トレッド部１６とを備えている。
【００２３】
ベルト層１２は、ビードコア（図示せず）を有する一対のビード部（図示せず）間に跨ってトロイド状をなすカーカス１８のタイヤ径方向外側に配置されたものであって、例えばスチールのコード２４をゴム被覆したベルト２０，２２を、コード２４の方向がタイヤ周方向に対して夫々２０乃至４５°となるようにバイアス積層したものである。スチールのコード２４は、例えばモノフィラメントである。
【００２４】
なお、ベルト層１２が２層以上の場合、タイヤ中心側から１層目のベルト２０のコード２４をスチールのモノフィラメントとして、タイヤ中心側から２層目以上のベルト（例えば、ベルト２２）のコード２４を、芳香族ポリアミド（例えば、アラミド繊維を撚り合わせたもの）としてもよい。
【００２５】
タイヤ中心側から１層目のベルト２０のコード２４をスチールのモノフィラメントとすると、ベルト端におけるセパレーションの発生がより抑えられ、更に高速耐久性が向上する。
【００２６】
タイヤ中心側から２層目以上のベルトのコード２４を、芳香族ポリアミド（例えば、アラミド繊維を撚り合わせたもの）とすると、タイヤの質量をそれほど増加させずにベルト層を増やすことができ、発生する横力を増加させることができる。
【００２７】
また、ベルト層１２は、バイアス積層ではなく、巻付け方向がベルト補強層１４と同一方向となるように、ストリップをタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けたもの（スパイラルベルト）であってもよい。
【００２８】
この場合、タイヤのせり出し量が更に抑えられるため、より高速耐久性が向上する。
【００２９】
ベルト補強層１４は、ベルト層１２のタイヤ半径方向外側に配置され、ストリップ２６をタイヤ周方向に螺旋状に巻き付けてなるものである。
【００３０】
ストリップ２６は、例えば芳香族ポリアミド（例えば、アラミド繊維を撚り合わせたもの）のコードをゴム被覆してなるものであり、図２に示すように、空気入りラジアルタイヤ１０が矢印Ｒ方向に回転して、車輌装着内側（装着ＩＮ側）における該ストリップ２６の端部２６Ａが路面２８に接近したときに、該端部２６Ａが該路面２８に対向しない（路面２８からの入力に対して対向しない）方向に巻き付けられている。
【００３１】
端部２６Ａのタイヤ幅方向位置は、例えばベルト層１２の端部と同じか、又は該ベルト層１２の端部からタイヤ中心側へ５ｍｍ程度の位置である。他方の端部２６Ｂのタイヤ幅方向位置もこれと同様である。図示の例では、例えば端部２６Ａが巻始めで、端部２６Ｂが巻終わりとなっている。
【００３２】
なお、ストリップ２６の幅や端部２６Ａ，２６Ｂの形状、巻付け方等については、図示のものに限られない。
【００３３】
タイヤ幅方向断面におけるトレッド部１６の踏面１６Ａの曲率半径については、タイヤ赤道面ＣＬの車輌装着内側の曲率半径Ｒ１よりも車輌装着外側の曲率半径Ｒ２の方が大きく形成されている。
【００３４】
曲率半径Ｒ１，Ｒ２の範囲は、図３において、例えばタイヤ赤道面ＣＬからタイヤ幅方向両側に、総トレッド幅の夫々２５％までである。
【００３５】
タイヤ幅方向断面における踏面１６Ａの輪郭を別の観点から見ると、踏面１６Ａのタイヤ赤道面ＣＬの位置をＰ０点、踏面１６Ａにおいてタイヤ赤道面ＣＬから車輌装着内側（装着ＩＮ側）に総トレッド幅の２５％の位置をＰ１点、車輌装着外側（装着ＯＵＴ側）に２５％の位置をＰ２点とし、Ｐ０点及びＰ１点を通る直線３０とタイヤ軸方向とがなす角度をθ１、Ｐ０点及びＰ２点を通る直線３２とタイヤ軸方向とがなす角度をθ２とし、ホイールアライメント設定におけるキャンバー角をθ（ネガティブ方向を正）とすると、例えば、θ１＝θ＋２°、θ２＝θであり、許容範囲は夫々±０．５°である。
【００３６】
トレッド１６の踏面１６Ａの輪郭は、タイヤ赤道面ＣＬにおいて連続している。
【００３７】
本実施の形態に係る空気入りラジアルタイヤ１０は、図２に示すように、ネガティブキャンバー設定の車輌に使用され矢印Ｒ方向に回転したときに、車輌装着内側におけるストリップ２６の端部２６Ａが路面２８に対向していないので、該端部２６Ａに対しては、走行時に路面２８に撫で付けられる方向に力が作用する。このため、万が一ブリスターが生じたとしても、トレッド部１６が脱落してストリップ２６が露出することはない。
【００３８】
また、車輌装着内側におけるトレッド部１６の踏面１６Ａの曲率半径Ｒ１を車輌装着外側の曲率半径Ｒ２よりも小さくしているので、車輌装着内側の接地長が短くなり、ベルト端への歪み入力が低下する。このため、ベルト端におけるセパレーションが発生せず、高速耐久性が高い。
【００３９】
車輌装着内側の接地長を短くしている一方で、車輌装着外側のトレッド部１６における踏面１６Ａの曲率半径Ｒ２を車輌装着内側の曲率半径Ｒ１よりも大きくし接地長を長くしているので、トレッド接地面で発生する横力は、トータルでは十分に確保され、操縦安定性も高い。
【００４０】
更に、芳香族ポリアミド（例えば、アラミド）のコードをベルト補強層１４に使用しているので、高速走行時のトレッド部１６のせり出しを抑えて異常発熱を防いで、操縦安定性と耐熱性を両立させることができ、しかもタイヤが軽量となる。
（試験例）
表１に示す条件で、従来例、比較例及び実施例に係る空気入りラジアルタイヤを試作し、高速ドラム耐久性試験を行った。タイヤサイズは３４５／３５Ｒ１８である。
【００４１】
高速ドラム耐久性試験は、直径３ｍのドラムにタイヤを８．２ｋＮの荷重で押し付け、スリップ角度を０．５°、キャンバー角度を１．５°付けた状態で、時速２５０ｋｍ／ｈから１０分毎に１０ｋｍ／ｈずつ速度を高めて行き、ベルト部分に故障が発生しなかった最高速度により評価した。なお、ベルト端がセパレーションを起こし、走行不能となっている場合を故障として判定した。試験結果は、従来例を１００とした指数により示しており、数値が大きいほど良好な結果であることを示している。
【００４２】
なお、ベルト部分の故障を早い段階で誘発させるために、内圧は１４０ｋＰａで一定となるように制御した。
【００４３】
この試験例によれば、比較例では、θ１はθ２より大きいものの、車輌装着内側におけるストリップ端部が路面に対向しているため、従来例に対する高速耐久性の向上は６％に留まっているが、本発明の実施例に係るタイヤでは、θ１はθ２より大きい上に、ストリップ端部が路面に対向していないため、高速耐久性が従来例と比較して１４％増と大幅に向上していることがわかる。
【００４４】
【表１】
2006188093.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】カーカス、ベルト層及びベルト補強層を示す平面図である。
【図２】空気入りラジアルタイヤが回転したとき、ベルト補強層におけるストリップの車輌装着内側の端部が路面に対向しないことを示す斜視図である。
【図３】トレッド部の輪郭を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１０    空気入りラジアルタイヤ
１２    ベルト層
１４    ベルト補強層
１６    トレッド部
１６Ａ  踏面
１８    カーカス
２０    ベルト
２２    ベルト
２４    コード
２６    ストリップ
２６Ａ  端部
Ｒ１    曲率半径
Ｒ２    曲率半径
【図１】
2006188093.tif 000004
【図２】
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【図３】
2006188093.tif 000006